Читать реферат по физике: "Частотный диапазон акустического сигнала" Страница 3
(Назад)
(Cкачать работу)участках основной мембраны внутреннего уха предполагает независимость воз буждения одной ее точки от другой и возможность одновременно го возбуждения акустическими сигналами различных частот. Гар моническое звуковое колебание некоторой частоты в восприятии характеризуется понятием тон. Разрешающая способность разли чения слухом соседних частот относительно друг друга в преде лах слышимого диапазона частот (от 16 ... 20 Гц до 20 кГц) неодинакова. В области низких частот, ниже 500 Гц, она едва пре вышает 1%, в области высоких частот—около 0,5% и лишь на средних частотах составляет 0,2 ... 0,3%.
В музыкальной акустике принято делить частотный диапазон на октавы и доли октавы. Этими же понятиями пользуются и в радиовещании. Понятие октава соответствует изменению частоты F в два раза; весь диапазон звуковых частот охватывается 10 октавами. Музыкальная шкала октавы подразделяется на 12 по лутонов, что соответствует приращению частоты или тонам звуков двух смежных клавиш рояля. Выбирая частотные интервалы для измерения спектров сигналов, часто пользуются промежуточными значениями интервалов частот — третьоктавных и полуоктавных .
Если звуковое колебание сложнее гармонического, но также периодическое, то его следует рассматривать как сумму гармони ческих колебаний, представляемых рядом Фурье:
,
где —амплитуда; —частота; k—номер спектральных со ставляющих звучания; —их фаза. В этом случае звучание ха рактеризуется основным, наиболее низкочастотным, колебанием, соотношение же между основным тоном и обертонами — высшими гармониками—определяет при восприятии тембр звучания, его то нальную окраску. Исследования показывают, что тембральное различие голосов определяется формой спектрального распреде ления энергии звука, обычно обладающего несколькими макси мумами и минимумами в области средних и высоких частот в пре делах значительной части звукового диапазона. Максимальные значения такого распределения называют формантами, мини мальные—антиформантами. По тембру можно отличить один музыкальный инструмент от другого, узнать голос певца, харак тер шума. Порог различимости по частот.
Измерение этого порога обыч но сводится к оценке минимально воспринимаемой девиации частоты тона F при его модуляции тоном. При этом порогу различимости по частоте соответствует минимальное значение , замечаемое слухом. Значение этого порога зависит от ча стоты модуляции, частоты F и уровня Na сигнала испытательного тона. Заметим, что чувствительность слуха к изменениям F ма ксимальна при частоте модуляции 4 Гц; для этого случая мини мально ощущаемая девиация частоты при уровне звукового дав ления 70 дБ лежит в пределах 1,5 ... 50 Гц в зависимости от вы бранного значения частоты испытательного тона.
Влияние уровня Na в децибелах и частоты F в герцах измери тельного тона на значение показано на рис. 2,6 и в. Ча стота модуляции тона 4 Гц. Заметим, что порог (рис. 2,6) зависит от уровня звукового давления тона лишь тогда, когда по следний не слишком сильно отличается от абсолютного порога слышимости. В области частот ниже 500 Гц (рис. 2,в) порог девиации = 1,8 Гц, а на частотах F>500 Гц он возрастает пропорционально частоте и равен , где F—частота измерительного тона. На частотах ниже 500 Гц почти не зависит от частоты модулирующего тона.
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы